Инфракрасные сушки

ИК-сушки ─ эффективный инструмент повышения производительности и улучшения качества покрасочных работ

Сушка хорошо всем известная в быту получила широкое распространение в самых разных промышленных технологиях. Сушкой называют как процесс удаления жидкости, так и используемое для этого оборудование. Чаще всего сушка помогает избавиться от воды, но не обязательно. Например, это могут быть органические летучие растворители, содержащиеся в лакокрасочных материалах (ЛКМ).

Не так просто назвать отрасли, в которых процессы сушки не применяются. Легче перечислить те, где они играют важную роль. Сушку используют при подготовке сырья для дальнейшей переработки (сушка древесины) или, напротив, как одну из финишных операций (сушка окрашенных готовых изделий в дерево- и металлообработке), сушка может являться основной частью техпроцесса (инфракрасная сушка фруктов при производстве сухофруктов).

В пищевой отрасли и аграрном комплексе ─ инфракрасная сушка, т. е. сушка инфракрасными лучами или сушка инфракрасным излучением ─ один из способов обработки семян различных культур (масличных, зерновых) и термолабильного, т. е. неустойчивого к воздействию тепла, растительного сырья. Сушка пищевой продукции, скажем, сушка овощей инфракрасным излучением, обеспечивает существенное удлинение сроков их хранения, причем без создания специальных условий содержания.

Инфракрасная сушка древесины, ─ эффективный способ улучшить качество этого ценного сырья.

И, конечно, сушка получила распространение во всех процессах, связанных с созданием покрытий из ЛКМ. В строительстве применяют инфракрасные сушки для «малярки», штукатурки и т. д., в дерево- и металлообработке ─ инфракрасные сушки для краски.

Очень большим спросом пользуются инфракрасные сушки для автосервиса. Невозможно недооценить значение инфракрасных сушек для кузовного ремонта. Купить инфракрасную сушку для автосервиса и иных целей ─ инфракрасные сушки IRT (ИК-сушки IRT), инфракрасные сушки WDK ─ можно в компании «БИ-ТЕХ» ─ поставщике широкого спектра промышленного оборудования. «БиТех» ─ это высокое качество реализуемой продукции, ее полноценное сервисное сопровождение, индивидуальный подход к каждому клиенту.

Способы сушки. Преимущества инфракрасной сушки

Жидкость удаляют по-разному. Существует механический способ, ─ воздействие вибрацией. Другой вариант ─ использование тепловой энергии.

Можно не применять специальных методик и оборудования, и при соблюдении определенного набора условий сушка произойдет самопроизвольно (естественная сушка). Но ее продолжительность при этом может растянуться очень надолго.

Существует немало технологий тепловой сушки. Конвективная сушка происходит в потоке воздуха, который, будучи нагретым до температуры более высокой, чем подвергаемый сушке предмет, является теплоносителем. А благодаря динамике своего движения и способности вовлекать в это движение освобожденную из покрытия влагу ─ одновременно еще и влагоносителем (или «влагоуносителем», поскольку он эту влагу уносит).

Другой способ ─ контактная сушка, имеющая место при непосредственном контакте с нагретой поверхностью. Также возможна сушка токами высокой частоты, вымораживанием влаги, воздействием звуковых волн (ультразвуком, например) или излучением.

Инфракрасная сушка ─ это, как было сказано выше, воздействие световыми волнами определенной длины. Световое излучение представляет собой электромагнитные волны, в зависимости от длины которых, выделяют несколько видов излучения ─ рентгеновское, ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное, микроволновое (перечислены в порядке увеличения длины волн). Для некоторых биологических видов инфракрасное излучение является видимым, но человек воспринимает его в виде тепла. Отсюда другое название инфракрасных лучей ─ «тепловые лучи» и такие словосочетания как сушка инфракрасным обогревателем или инфракрасный обогреватель для сушки краски.

Диапазон инфракрасного излучения (длина его волн от 0,7 мкм до более 1000 мкм или от семисот с небольшим до 10 тыс. нм) разделяют на несколько более узких областей: ИК-излучение коротковолновое, средневолновое, длинноволновое.

Особенно эффективным для сушки ЛКМ является коротковолновое (780-1500 нм) излучение, источником которого является инфракрасная коротковолновая сушка (ИК-сушка коротковолновая). Его основополагающее преимущество ─ прогревается все покрытие, начиная от подложки, а не только его наружный слой. Тем самым обеспечивается испарение, например растворителей, от нижних слоев к верхним, что позволяет избежать дефектов, свойственных другим способам сушки. Так, исключены микротрещины, появление которых возможно при конвективной сушке, особенно если осуществлять ее в интенсивном режиме.

У инфракрасной сушки немало иных преимуществ перед другими способами. Одно из наиболее ощутимых ─ высокая скорость. Применительно к кузовному ремонту ИК-сушка быстрее естественной сушки примерно в 20-25 раз, а конвективной сушки ─ в 3-4 раза. Т. е. ее продолжительность измеряется минутами. При этом качество покрытия ничем не хуже, чем при самой бережной естественной сушке.

Инфракрасная сушка ─ современная прогрессивная технология. Хотя она широко распространена, прилагательное «инновационная», поставленное перед ней, будет совсем не лишним. ИК-сушка находится в русле основополагающих тенденций научно-технического развития. Любая промышленная сушка должна быть: высокопроизводительной (слагаемые этого показателя для ИК-сушки ─ высокая скорость сушки и увеличенная площадь нагрева), экономически эффективной (благодаря законам физики инфракрасные волны нагревают только объект сушки, а не окружающий воздух, поэтому тепловая энергия не расходуется напрасно), экологически безопасной, обеспечивать высокое качество.

Лампы и отражатели

Обязательным элементом любого вида устройств сушки с помощью инфракрасного излучения, являются инфракрасные лампы для сушки (или лампы для инфракрасной сушки), купить которые можно отдельно от самого устройства.

Иногда между ИК-лампой и ИК-сушкой, в которой лампа, а чаще несколько ламп, являются лишь одним из комплектующих, пусть и самыми важными, непроизвольно стирают границу, ставя знак равенства. Например, говорят: ИК-лампа для сушки автомобиля, инфракрасная лампа для сушки краски, или конкретно инфракрасная лампа для сушки автомобильной краски. А подразумевают при этом не только лампу, а все устройство целиком ─ установку инфракрасной сушки.

При длинноволновом ИК-излучении нагревательный элемент имеет невысокую температуру, отсутствует опасность его окисления на открытом воздухе. Поэтому такой элемент не нужно помещать в герметичную колбу, а достаточно просто запрессовать в керамическую панель.

В ИК-лампах коротковолнового излучения температура нагревательного элемента ─ вольфрамовой или углеволоконной нитей помещенных в заполненную газообразным галогеном кварцевую трубку, ─ намного выше. Чтобы избежать механических повреждений кварцевая лампа может быть дополнительно защищена страховочным корпусом.
Инфракрасная сушка может иметь только одну ИК-лампу или быть оснащена сразу несколькими софитами, в свою очередь, имеющими несколько ламп. Напомним: софит ─ это арматура для размещения осветительных приборов. Число софитов (кассет) в разных моделях варьируется от одного до нескольких. Бывают одно-, двух-, трех-, четырех-, шестикассетные установки. Если нагревательных элементов несколько, предусмотрено отдельное независимое включение каждого из них.

Для охлаждения софитов, а значит, увеличения срока службы ИК-ламп, используется вентиляция, ─ лампы охлаждает мощный вентилятор. Другой наряду с перегревом враг продолжительной службы ламп ─ пыль. С ней борются с помощью фильтров. В современных ИК-сушках предусмотрена опция информирования о загрязнении фильтра и сроках его замены.

Срок службы ИК-лампы для сушки имеет экономическое значение, поскольку именно лампы вносят основной вклад в стоимость всей инфракрасной сушки, цена которой во многом зависит от их количества.

Наряду с лампой важным элементом ИК-сушек является отражатель. Использование отражателей, таких как ассиметрично расположенные позолоченные отражатели Free Form для коротковолновых ламп, обеспечивает равномерное отражение тепла (а значит, его равномерное поступление к окрашиваемой поверхности), увеличивает площадь нагрева (сушки) и вносит весомый вклад в энергосбережение, ─ в общем, делает процесс сушки эффективнее.

ИК-сушки ─ ручные, мобильные, рельсовые, туннельные

Наиболее скромными по размерам, стоимости и технологическим возможностям являются переносные или ручные инфракрасные сушки ─ устройства вспомогательного назначения, служащие для обработки поверхностей небольшого размера (несколько десятых квадратного метра).

Существенно бо́льшим числом моделей представлены передвижные ИК-сушки.

Еще один тип ИК-сушек ─ подвесные рельсовые системы. Кронштейны с софитами (кассетами), удерживающими ИК-лампы, передвигаются горизонтально и вертикально по специальным направляющим.

Такие устройства используют в зонах подготовки и окрасочно-сушильных камерах (камеры инфракрасной сушки).

«Самый стационарный» из всех способов ИК-сушки ─ туннельная ИК-сушка. Кассеты (модули) с ИК-лампами установлены на потолке и стенах замкнутой камеры или изолированного помещения. Такие камеры-помещения могут быть как совсем небольшими (через них проходит конвейер, перемещающий окрашенные предметы), так и крупными, достаточными для размещения в них автомобиля (терморадиационная или инфракрасная сушка автомобиля) или иного транспортного средства.

Подкатное устройство, стойка, софиты

Передвижные инфракрасные сушки, значит, установки, оснащенные шасси (другие его названия ─ подкатное устройство, опорная тележка). Наличие шасси делает возможным установку инфракрасной сушки в любом требуемом месте. Оно обеспечивает передвижение по рифленым и решетчатым полам, преодоление таких препятствий, как разбросанные по полу шланги. Ценное качество шасси ─ возможность «подобраться» к труднодоступным местам. Если это инфракрасная сушка автомобиля, таковыми могут быть его колесо или малый дорожный просвет. 

Само подкатное устройство может иметь два колеса и опорные салазки или четыре колеса. Эксплуатацию мобильной ИК-сушки облегчает наличие тормоза с возможностью фиксации. Устойчивость при перемещении обеспечивает низкий центр тяжести.

Для инфракрасных сушек мобильных наряду с удобством перемещения важным качеством является возможность, обеспечить нагрев неудобно расположенных поверхностей. Подвести софиты на оптимальное расстояние к высушиваемой поверхности помогают опции их вертикального и горизонтального перемещения. Величины этих перемещений обычно приводятся в мм и могут составлять 2000 и более мм.

Самый простой конструктивный вариант ─ вертикальная стойка, не обеспечивает необходимого числа степеней свободы движений софита и поэтому она дополняется горизонтальной перекладиной (другие названия ─ консоль, тяговая штанга) и может быть снаряжена газовым (пневматическим) амортизатором. Симбиоз вертикальной стойки и горизонтальной перекладины позволяет фиксировать нагревательные элементы в любом нужном положении.

Система управления

Еще одна составляющая удобства и эффективности использования инфракрасных сушек ─ система управления. Как и для любого другого вида технических устройств для ИК-сушек автоматизация и компьютеризация являются важнейшим резервом расширения их производственно-технологических возможностей.

Современные блоки управления ИК-сушками ─ это наличие большого числа функций, позволяющих осуществлять эффективный контроль процесса сушки и отслеживать состояние самого устройства.

Лазерный прицел показывает, в каком месте в данный момент измеряется температура (а ее контроль крайне важен). Цифровой датчик расстояния с помощью ультразвука помогает установить удаление от поверхности. Если оно станет минимальным, скажем 30 см, и возникнет опасность перегрева покрытия, ─ инфракрасный излучатель для сушки отключится автоматически. Программы для различных режимов сушки, учитывающие свойства используемых ЛКМ и поверхностей на которые они наносятся, позволяют выбрать оптимальный режим работы. Это могут быть как предустановленные программы, так и «свободные», открытые для добавления новых параметров. С помощью таймеров, ─ а их, электронных или механических, в одной установке может быть несколько, ─ задается продолжительность сушки и чередование режимов («предварительный нагрев», «разогрев или выпаривание», «полная сушка», «сушка лака», «верхний слой», «мягкая сушка», «заключительная сушка» и т. д.). Предусмотрено автоматическое переключение режимов. Наличие одного или нескольких дисплеев ─ дисплей таймера, дисплей регулятора мощности ИК-излучения, дисплей измерителя расстояния ─ позволяет отслеживать процесс, не упуская из виду ни температуру поверхности, ни время от начала и до конца сушки.

Перед тем как инфракрасную сушку купить, необходимо понимать, каким требованиям она должна соответствовать. Важнейшими характеристиками этого вида оборудования являются:

• параметры электрической сети ─ напряжение в сети (В), количество фаз, частота тока (Гц);

• температура нагрева, °C;

• лампа, ─ например кварцевая лампа с углеволоконным нагревательным элементом, ее длина;

• потребляемая мощность, кВт;

• диапазон регулировки положения софитов (в мм или м);

• таймеры ─ наличие, конструкция ─ механический или электронный, максимальная продолжительность установки в мин., например, 60 мин. или 120 мин.;

• площадь нагрева, м²;

• рабочее расстояние до объекта, см или мм;

• масса, кг;

• габаритные размеры, мм.

Ну, а если возникли трудности выбора, с ними должны помочь справится специалисты фирмы-поставщика. Во всяком случае, если обратиться в компанию «БиТех» (https://bi-teh.ru/), это будет именно так.